CN111520125A - 一种褶皱发育区现今地应力方位转向的定量分析方法 - Google Patents
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Abstract
一种褶皱发育区现今地应力方位转向的定量分析方法，适用于地质学与油气勘探开发领域。首先在发育褶皱的研究区设置垂直钻孔，收集钻孔资料，计算确定钻孔所在处的褶皱中和面深度，获取钻孔地应力测试信息以及成像测井钻井诱导缝与井壁崩落的解译，获取褶皱中和面深度处现今地应力在x轴向和y轴向的分量大小，记为区域现今地应力；根据地震数据体分析获取钻孔不同深度处的地层曲率，计算得到钻孔内距褶皱中和面距离为h处的应力分量大小，记为局部现今地应力；对区域现今地应力和局部现今地应力进行应力矢量合成，矢量合成的方向即为钻孔内距褶皱中和面距离为h处的现今地应力方位，由此实现定量分析现今地应力方向转向。其步骤简单，使用效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种定量分析方法，尤其涉及一种地质学与油气勘探开发领域使用的褶皱发育区现今地应力方位转向的定量分析方法。
背景技术
现今地应力是指目前存在于地壳中的内应力，是一种随着时间在不断变化的“场”。在构造地质学与油气勘探开发领域，开展现今地应力分析有助于深入了解地壳应力状态，指导油气勘探开发以及干热岩资源利用。
近些年，我国深层-超深层碎屑岩天然气勘探在塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带取得重大突破。克拉苏构造带油气资源丰富，是我国“西气东输”工程的重要气源地，目前已发现包括博孜9、克深8在内的多个埋深超过7000m的超深油气藏。
克拉苏构造带内储层地质力学评价发现，随着埋藏深度增加，现今地应力方位发生转向，但目前尚没有形成一种定量化分析褶皱发育区现今地应力方位转向的有效方法，因此，定量确定褶皱发育区现今地应力方位转向，可保障该区深层-超深层工程的安全实施，提升油气资源开发效率。
发明内容
针对上述技术的不足之处，提供一种步骤简单，检测效果好的褶皱发育区现今地应力方位转向的定量分析方法。
为实现上述技术目的，本发明的褶皱发育区现今地应力方位转向的定量分析方法，其步骤如下：
步骤1，在发育褶皱的研究区设置多个垂直钻孔，收集研究区任一钻孔A的常规测井资料，利用声波时差测井曲线、密度测井曲线计算钻孔A不同深度处岩石的杨氏模量和泊松比，根据杨氏模量大小粗化层系，以杨氏模量(Emax-Emin)/10为间隔粗化层系，即Emin～Emin+(Emax-Emin)/10为一个层系，Emin+(Emax-Emin)/10～Emin+(Emax-Emin)/5为另一个层系，以此类推，其中，Emax与Emin分别为杨氏模量最大值和最小值；
步骤2，基于薄板模型，利用步骤1获取的杨氏模量、泊松比和粗化层系厚度，计算确定钻孔A所在处的褶皱中和面深度，获取钻孔A地应力测试信息以及成像测井钻井诱导缝与井壁崩落的解译；
步骤3，根据钻孔A地应力测试、成像测井钻井诱导缝与井壁崩落的解译，获取褶皱中和面深度处现今地应力在x轴向和y轴向的分量大小，记为区域现今地应力Sr；
步骤4，收集研究区包含钻孔A的地震数据体，根据地震数据体分析获取钻孔A不同深度处的地层曲率1/rx和1/ry，1/rx为平行于x轴向的地层曲率，1/ry为平行于y轴向的地层曲率；
步骤5，利用公式：
计算得到钻孔内距褶皱中和面距离为h处的应力分量大小σx和σy，记为局部现今地应力Sl，式中,h为钻孔内计算应力的深度点距褶皱中和面距离，σx为钻孔内距褶皱中和面距离为h处的x轴向应力，σy为钻孔内距褶皱中和面距离为h处的y轴向应力，Eh为钻孔内距褶皱中和面距离为h处的岩石杨氏模量，vh为钻孔内距褶皱中和面距离为h处的泊松比；
步骤6，利用公式：S＝Sr+Sl，对区域现今地应力Sr和局部现今地应力Sl进行应力矢量合成，矢量合成的方向即为钻孔内距褶皱中和面距离为h处的现今地应力方位，由此，通过矢量合成距褶皱中和面不同距离h处的区域现今地应力和局部现今地应力，即可获取距褶皱中和面不同距离h处的现今地应力方位，实现定量分析现今地应力方向转向。
利用公式：
计算岩石杨氏模量E，利用公式：
计算岩石泊松比v，式中：ρ为岩石密度，Δts为声波横波时差，Δtp为声波纵波时差，α为单位转换系数。
利用公式：
式中：htop为中和面到卷入褶皱中地层最顶面的距离；H为卷入褶皱中地层的总厚度；n为层系粗化后总层数；hi为第i层的地层厚度；Ei为第i层地层的杨氏模量，υi为第i层地层的泊松比。
有益效果：
本专利针对现今地应力方位随埋深发生转向的实际问题，在确定褶皱中和面位置基础上，获取区域应力，基于弹性薄板弯曲理论获取局部应力，矢量合成后确定卷入褶皱内任意深度的现今地应力方位，通过不同深度现今地应力方向的确定，进而定量分析现今地应力方位转向。本发明在现今地应力方位转向分析方面具较高实用价值，可操作性强，油气勘探开发实践性高。
附图说明
图1为本发明的褶皱发育区现今地应力方位转向的定量分析方法流程图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
如图1所示，本发明的褶皱发育区现今地应力方位转向的定量分析方法，其步骤如下：
步骤1，在发育褶皱的研究区设置多个垂直钻孔，收集研究区任一钻孔A的常规测井资料，利用声波时差测井曲线、密度测井曲线计算钻孔A不同深度处岩石的杨氏模量和泊松比，根据杨氏模量大小粗化层系，以杨氏模量(Emax-Emin)/10为间隔粗化层系，即Emin～Emin+(Emax-Emin)/10为一个层系，Emin+(Emax-Emin)/10～Emin+(Emax-Emin)/5为另一个层系，以此类推，其中，Emax与Emin分别为杨氏模量最大值和最小值；具体的，利用公式：
计算岩石杨氏模量E，利用公式：
计算岩石泊松比v，式中：ρ为岩石密度，Δts为声波横波时差，Δtp为声波纵波时差，α为单位转换系数；
步骤2，基于薄板模型，利用步骤1获取的杨氏模量、泊松比和粗化层系厚度，计算确定钻孔A所在处的褶皱中和面深度，获取钻孔A地应力测试信息以及成像测井钻井诱导缝与井壁崩落的解译；利用公式：
计算褶皱中和面的位置，
式中：htop为中和面到卷入褶皱中地层最顶面的距离；H为卷入褶皱中地层的总厚度；n为层系粗化后总层数；hi为第i层的地层厚度；Ei为第i层地层的杨氏模量，υi为第i层地层的泊松比；
步骤3，根据钻孔A地应力测试、成像测井钻井诱导缝与井壁崩落的解译，获取褶皱中和面深度处现今地应力在x轴向和y轴向的分量大小，记为区域现今地应力Sr；
步骤4，收集研究区包含钻孔A的地震数据体，根据地震数据体分析获取钻孔A不同深度处的地层曲率1/rx和1/ry，1/rx为平行于x轴向的地层曲率，1/ry为平行于y轴向的地层曲率；
步骤5，利用公式：
计算得到钻孔内距褶皱中和面距离为h处的应力分量大小σx和σy，记为局部现今地应力Sl，式中,h为钻孔内计算应力的深度点距褶皱中和面距离，σx为钻孔内距褶皱中和面距离为h处的x轴向应力，σy为钻孔内距褶皱中和面距离为h处的y轴向应力，Eh为钻孔内距褶皱中和面距离为h处的岩石杨氏模量，vh为钻孔内距褶皱中和面距离为h处的泊松比；
步骤6，利用公式：S＝Sr+Sl，对区域现今地应力Sr和局部现今地应力Sl进行应力矢量合成，矢量合成的方向即为钻孔内距褶皱中和面距离为h处的现今地应力方位，由此，通过矢量合成距褶皱中和面不同距离h处的区域现今地应力和局部现今地应力，即可获取距褶皱中和面不同距离h处的现今地应力方位，实现定量分析现今地应力方向转向。h是钻孔内的某一深度点；h值不一样，步骤5算出的σx，和σy也就不一样，矢量合成时候的方位也就不一样，所以在不同的h就有不同的方向，也就实现了现今地应力方向转向的定量分析。
Claims (3)
1.一种褶皱发育区现今地应力方位转向的定量分析方法，其特征在于步骤如下：
步骤1，在发育褶皱的研究区设置多个垂直钻孔，收集研究区任一钻孔A的常规测井资料，利用声波时差测井曲线、密度测井曲线计算钻孔A不同深度处岩石的杨氏模量和泊松比，根据杨氏模量大小粗化层系，以杨氏模量(Emax-Emin)/10为间隔粗化层系，即Emin～Emin+(Emax-Emin)/10为一个层系，Emin+(Emax-Emin)/10～Emin+(Emax-Emin)/5为另一个层系，以此类推，其中，Emax与Emin分别为岩石杨氏模量的最大值和最小值；
步骤2，基于薄板模型，利用步骤1获取的杨氏模量、泊松比和粗化层系厚度，计算确定钻孔A所在处的褶皱中和面深度，获取钻孔A地应力测试信息以及成像测井钻井诱导缝与井壁崩落的解译；
步骤3，根据钻孔A地应力测试、成像测井钻井诱导缝与井壁崩落的解译，获取褶皱中和面深度处现今地应力在x轴向和y轴向的分量大小，记为区域现今地应力Sr；
步骤4，收集研究区包含钻孔A的地震数据体，根据地震数据体分析获取钻孔A不同深度处的地层曲率1/rx和1/ry，1/rx为平行于x轴向的地层曲率，1/ry为平行于y轴向的地层曲率；
步骤5，利用公式：
计算得到钻孔内距褶皱中和面距离为h处的应力分量大小σx和σy，记为局部现今地应力Sl，式中,h为钻孔内计算应力的深度点距褶皱中和面距离，σx为钻孔内距褶皱中和面距离为h处的x轴向应力，σy为钻孔内距褶皱中和面距离为h处的y轴向应力，Eh为钻孔内距褶皱中和面距离为h处的岩石杨氏模量，vh为钻孔内距褶皱中和面距离为h处的泊松比；
步骤6，利用公式：S＝Sr+Sl，对区域现今地应力Sr和局部现今地应力Sl进行应力矢量合成，矢量合成的方向即为钻孔内距褶皱中和面距离为h处的现今地应力方位，由此，通过矢量合成距褶皱中和面不同距离h处的区域现今地应力和局部现今地应力，即可获取距褶皱中和面不同距离h处的现今地应力方位，实现定量分析现今地应力方向转向。
2.按照权利要求1所述的一种褶皱发育区现今地应力方位转向的定量分析方法，其特征在于：利用公式：
计算岩石杨氏模量E，利用公式：
计算岩石泊松比v，式中：ρ为岩石密度，Δts为声波横波时差，Δtp为声波纵波时差，α为单位转换系数。
3.按照权利要求1所述的一种褶皱发育区现今地应力方位转向的定量分析方法，其特征在于利用公式：
式中：htop为中和面到卷入褶皱中地层最顶面的距离；H为卷入褶皱中地层的总厚度；n为层系粗化后总层数；hi为第i层的地层厚度；Ei为第i层地层的杨氏模量，υi为第i层地层的泊松比。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114442191A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-05-06 | 成都理工大学 | 基于岩芯和井眼结构恢复确定井下现今地应力方向的方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1966934A (zh) * | 2005-11-16 | 2007-05-23 | 中国石油大学(北京) | 一种随钻预测钻头底下地层坍塌压力和破裂压力的方法 |
| CN105927216A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-09-07 | 中国矿业大学 | 一种褶皱发育区储层裂缝预测方法及装置 |
| CN108952700A (zh) * | 2018-08-21 | 2018-12-07 | 西南石油大学 | 一种各向异性地层井壁破裂压力确定方法 |
| CN109113742A (zh) * | 2018-08-02 | 2019-01-01 | 中国矿业大学 | 一种煤储层现今地应力预测方法 |
| CN109556782A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-04-02 | 中国地质科学院地质力学研究所 | 一种基于钻孔套芯孔径变形的快捷地应力测试方法 |
| CN110969699A (zh) * | 2018-09-29 | 2020-04-07 | 北京阳光杰科科技股份有限公司 | 一种高精度三维地应力建模方法及其应用 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1966934A (zh) * | 2005-11-16 | 2007-05-23 | 中国石油大学(北京) | 一种随钻预测钻头底下地层坍塌压力和破裂压力的方法 |
| CN105927216A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-09-07 | 中国矿业大学 | 一种褶皱发育区储层裂缝预测方法及装置 |
| CN109113742A (zh) * | 2018-08-02 | 2019-01-01 | 中国矿业大学 | 一种煤储层现今地应力预测方法 |
| CN108952700A (zh) * | 2018-08-21 | 2018-12-07 | 西南石油大学 | 一种各向异性地层井壁破裂压力确定方法 |
| CN110969699A (zh) * | 2018-09-29 | 2020-04-07 | 北京阳光杰科科技股份有限公司 | 一种高精度三维地应力建模方法及其应用 |
| CN109556782A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-04-02 | 中国地质科学院地质力学研究所 | 一种基于钻孔套芯孔径变形的快捷地应力测试方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 鞠玮等: "滇东雨旺区块多煤层条件下现今地应力特征及其对煤层气开发的影响", 《煤炭学报》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114442191A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-05-06 | 成都理工大学 | 基于岩芯和井眼结构恢复确定井下现今地应力方向的方法 |
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